车用制动器的制动块及其检测方法、车用制动器与流程

1.本发明涉及车辆制动技术领域，尤其涉及一种车用制动器的制动块及其检测方法、车用制动器。


背景技术：

2.在汽车行业飞速发展的大环境下，汽车智能化已成为行业技术发展的新趋势，其中，如何通过智能化手段提升车辆的制动安全性和稳定性，减少事故发生几率，并满足用户日益增长的智能化需求，是制动器研发的重点。
3.目前，市场上主要的盘式制动器均无制动力矩监测功能，制动器功能异常时无法及时反馈给驾驶员，存在安全隐患。因此，需要提供一种能够更加安全的制动力检测方案。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，本发明提供一种车用制动器的制动块及其检测方法、车用制动器，通过将压力检测装置设于支撑背板和摩擦板之间，能够检测摩擦板所承受的压力，从而为判断制动块所提供的制动力是否正常提供依据，从而克服上述技术问题。
5.本发明提供一种车用制动器的制动块，包括：支撑背板；摩擦板，所述摩擦板设于所述支撑背板的第一侧；压力检测装置，所述压力检测装置夹设于所述支撑背板和所述摩擦板之间，以获取所述摩擦板不同部位所承受的压力；磨损检测装置，所述磨损检测装置设于所述支撑背板，所述磨损检测装置具有检测头，所述检测头的检测面与所述摩擦板的制动面在所述制动块的厚度方向上间隔预设距离。
6.根据本发明的车用制动器的制动块，通过将压力检测装置设于支撑背板和摩擦板之间，能够检测摩擦板所承受的压力，从而智能化地监测制动块所提供的制动力是否正常，而通过在支撑背板上设置磨损检测装置，能够检测摩擦板的磨损程度，从而为是否更换制动块提供依据，如此，通过制动力与磨损程度的检测，能够准确地判断制动性能，有利于提升车辆的安全性，提高用户体验。
7.根据本发明的一些实施例，所述支撑背板与所述摩擦板之间限定出夹持空间，所述压力检测装置包括：压力感测部，所述压力感测部设于所述夹持空间，以感测所述摩擦板所承受的压力；信号传输部，所述信号传输部的一端与所述压力感测部连接，另一端延伸至所述制动块的外侧，以与外部控制装置连接。
8.在一些实施例中，所述压力感测部的轮廓与所述摩擦板的轮廓适配，所述压力感测部具有间隔布置的多个感测点，以获取所述摩擦板不同部位的压力数据。
9.在一些实施例中，所述压力感测部的感测面积与所述摩擦板的面积的比值处于60％-90％的范围内。
10.在一些实施例中，所述磨损检测装置与所述支撑背板一体成型。
11.本发明第二方面提供一种制动块的检测方法，应用于根据本发明第一方面所述的车用制动器的制动块，所述检测方法包括以下步骤：确定所述压力检测装置的检测结果；根
据所述压力检测装置的检测结果判断所述制动块的制动力是否异常；在判断到所述制动块的制动力异常时，发出制动力异常报警。
12.根据本发明的制动块的检测方法，将制动块制动力的检测逻辑设置为根据压力检测装置对摩擦板所承受的压力的检测结果来反映制动块的制动力状态，能够较为准确地判定制动块的制动力情况，并在制动力异常时发出警报，提醒用户及时进行维修或更换，有利于提高车辆的可靠性和安全性。
13.在一些实施例中，所述根据所述压力检测装置的检测结果判断所述制动块的制动力是否异常，包括以下步骤：获取所述摩擦板的不同部位在制动过程中所承受的压力；判断所述摩擦板的不同部位所承受的压力是否均衡；在确定所述摩擦板的不同部位所承受的压力不均衡时，判断所述制动块制动力异常。
14.在一些实施例中，所述检测方法还包括以下步骤：确定所述磨损检测装置的检测结果；根据所述磨损检测装置的检测结果判断所述摩擦板的磨损是否到达极限位置；在判断到所述摩擦板的磨损到达极限位置时，发出极限磨损报警。
15.在一些实施例中，所述根据所述磨损检测装置的检测结果判断所述摩擦板的磨损是否到达极限位置，具体包括以下步骤：在所述磨损检测装置未检测到磨损数据时，判断为所述摩擦板的磨损未到达所述极限位置；在所述磨损检测装置检测到磨损数据时，判断为所述摩擦板的磨损到达所述极限位置。
16.本发明第三方面提供一种车用制动器，包括：制动盘；根据本发明第一方面所述的车用制动器的制动块，所述制动块为两个，两个所述制动块相对地设置于所述制动盘的两侧，以夹紧所述制动盘或与所述制动盘分离。
17.根据本发明的车用制动器，通过设置上述第一方面的制动块，可以自动对制动力、摩擦板磨损程度等进行监测，从而及时检测和发现车用制动器的性能问题，为维修和更换提供依据，消除驾驶安全隐患，提高了盘式制动器的智能化程度，有利于提高用户驾驶体验。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明实施例的车用制动器的制动块的结构示意图；
20.图2为本发明实施例的制动块中摩擦板与压力检测装置的配合示意图；
21.图3为本发明实施例的制动块的检测方法的检测逻辑图；
22.图4为本发明实施例的检测方法中判断制动力是否正常这一步骤的判断逻辑图；
23.图5为本发明的制动块的检测方法的一个具体实施例的检测流程图。
24.附图标记说明：
25.100-制动块；
26.1-支撑背板；11-装配孔；
27.2-摩擦板；21-配合孔；
28.3-压力检测装置；
29.31-压力感测部；32-信号传输部；
30.4-磨损检测装置。
具体实施方式
31.为了使本技术实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本技术保护的范围。
32.在汽车行业飞速发展的大环境下，汽车智能化已成为行业技术发展的新趋势，其中，如何通过智能化手段提升车辆的制动安全性和稳定性，减少事故发生几率，并满足用户日益增长的智能化需求，是制动器研发的重点。目前，市场上主要的盘式制动器均无制动力矩监测功能，制动器功能异常时无法及时反馈给驾驶员，存在安全隐患。因此，需要提供一种能够更加安全的制动力检测方案。
33.有鉴于此，本发明提供一种车用制动器的制动块及其检测方法、车用制动器，通过将压力检测装置设于支撑背板和摩擦板之间，能够检测摩擦板所承受的压力，从而为判断制动块所提供的制动力是否正常提供依据，而通过在支撑背板上设置磨损检测装置，能够检测摩擦板的磨损程度，从而为是否更换制动块提供依据，如此，通过制动力与磨损程度的检测，能够准确地判断制动性能，有利于提升车辆的安全性，提高用户体验。
34.下面参考图1-图5描述根据本发明第一方面实施例的车用制动器的制动块100。
35.车用制动器可以为盘式制动器，盘式制动器可以包括制动盘和制动块100，制动盘可以与车轴连接，以随车轴转动，在未制动状态下，制动块100与制动盘分离；在制动状态下，制动块100与制动盘接触，依靠制动块100与制动盘的摩擦力起到制动作用。其中，制动块100可以包括：支撑背板1、摩擦板2、压力检测装置3和磨损检测装置4。
36.具体地，结合图1和图2，支撑背板1可以为摩擦板2提供安装支撑，支撑背板1可以为金属件，以具有足够的结构强度，在制动过程中为摩擦板2提供支撑力。摩擦板2可以由耐磨材料制成，摩擦板2设于支撑背板1的第一侧，例如，摩擦板2可以设于支撑背板1沿自身厚度方向的朝向制动盘的一侧。
37.压力检测装置3可以为压力传感器，例如，压力检测装置3可以为压阻式压力传感器、陶瓷压力传感器、扩散硅压力传感器、蓝宝石压力传感器、压电式压力传感器等中的一种，本发明对此不作限制。
38.压力检测装置3可以夹设于支撑背板1和摩擦板2之间，当车辆进行制动时，制动块100朝向制动盘运动，以使摩擦板2与制动盘抵紧，利用二者的摩擦力进行制动，在此过程中，摩擦板2承受来自制动盘的反作用力，将压力检测装置3设于支撑背板1和摩擦板2之间，能够获取摩擦板2所承受的反作用力，当压力检测装置3覆盖摩擦板2的面积较大时，可以获取摩擦板2不同部位所承受的压力，如此，能够反映制动块100所能提供的制动力情况。可以理解地，当车辆未进行制动时，压力检测装置3不承受支撑背板1和摩擦板2的挤压力。
39.磨损检测装置4可以用于检测摩擦板2的磨损程度，例如，磨损检测装置4可以检测
摩擦板2的磨损是否达到极限位置，由于摩擦板2在长时间的工作过程中会因磨损而不断变薄，此处的极限位置是指摩擦板2能够提供有效制动力的最小厚度，极限位置可以根据车辆的类型对相关的数据进行统计分析来得到。
40.磨损检测装置4可以设于支撑背板1，磨损检测装置4可以与支撑背板1固定连接，磨损检测装置4具有检测头，检测头的检测面与摩擦板2的制动面在制动块100的厚度方向上间隔预设距离，此处制动面是指在车辆制动时，摩擦板2上与制动盘相接触以提供制动力的一侧表面，在未磨损状态下，制动面为平面。例如，在制动块100的厚度方向上，检测头的检测面位于摩擦板2的制动面的后侧，在制动块100的长时间工作过程中，随着摩擦板2的厚度不断减小，摩擦板2的实际制动面逐渐向检测头的检测面靠近，直到实际制动面与检测头的检测面平齐时，检测头也会与制动盘接触发生磨损，说明此时摩擦板2已磨损到极限位置，摩擦板2的厚度已经很小，需要更换制动块100，以保证车辆的制动能力。
41.根据本发明实施例的车用制动器的制动块100，通过将压力检测装置3设于支撑背板1和摩擦板2之间，能够检测摩擦板2所承受的压力，从而智能化地监测制动块100所提供的制动力是否正常，而通过在支撑背板1上设置磨损检测装置4，能够检测摩擦板2的磨损程度，从而为是否更换制动块100提供依据，如此，通过制动力与磨损程度的检测，能够准确地判断制动性能，有利于提升车辆的安全性，提高用户体验。
42.需要说明的是，磨损检测装置4的检测结果可以直观地检测到其对应的摩擦板2部位的磨损情况，而压力检测装置3在车辆制动过程中检测到摩擦板2不同部位的压力不同时，也可以在一定程度上反映摩擦板2不同部位的磨损情况，因此，综合磨损检测装置4和压力检测装置3的检测结果，能够更准确地判断制动块100的整体性能，为用户提供维护和使用的决策依据。
43.根据本发明的一些实施例，结合图1和图2，支撑背板1与摩擦板2之间限定出夹持空间，压力检测装置3包括：压力感测部31和信号传输部32。具体地，压力感测部31设于夹持空间，以感测摩擦板2所承受的压力，信号传输部32的一端与压力感测部31连接，另一端延伸至制动块100的外侧，以与外部控制装置连接，如此，压力检测装置3的结构简单，便于与外部控制装置连接。
44.在一些实施例中，参考图2，压力感测部31的轮廓与摩擦板2的轮廓适配，例如，当摩擦板2的外轮廓为弧形时，压力感测部31的外轮廓也可以为弧形，以使压力感测部31的外轮廓与摩擦板2的外轮廓相互平行。如此，更容易将压力检测装置3与摩擦板2以及支撑背板1进行装配，降低装配难度。
45.压力感测部31具有多个感测点，多个感测点可以间隔布置，每个感测点均可以对摩擦板2上对应部位所承受的压力进行检测，从而获取摩擦板2不同部位的压力数据。如此，能够通过不同感测点的压力检测数据来确定摩擦板2不同部位所承受的压力是否均衡，从而判断出制动块100所能提供的制动力是否正常。
46.例如，本实施例中的压力检测装置3可以为薄膜式压力传感器，薄膜式压力传感器上设有若干感测点，在薄膜式压力传感器受到摩擦板2压力后，传感器材料的阻值数据会发生改变，各感测点的压力数据通过线路传输到整车ecu模块，ecu可以分析制动块100各个部位压强的大小及位置，并判断制动力输出状态是否正常，若出现异常，则通过仪表进行报警。
47.在一些实施例中，压力感测部31的感测面积与摩擦板2的面积的比值处于60％-90％的范围内，例如，压力感测部31的感测面积与摩擦板2的面积的比值可以为60％、70％、75％、80％、85％或90％，当然本发明对此不作限制，压力感测部31的感测面积与摩擦板2的面积的比值可以在上述范围内合理选择，如此，可以避免压力感测部31的面积过小时无法准确反映摩擦板2各处的受力情况，还可以避免压力感测部31的面积过大时，导致摩擦板2与支撑背板1的连接面积过小而导致装配不稳定。综上，可以使压力感测部31的检测结果更加准确，以更准确地判断制动力是否正常。
48.在一些实施例中，磨损检测装置4可以与支撑背板1一体成型，这样，在制动块100进行更换时，可以将支撑背板1与磨损检测装置4整体进行更换，省去相关技术中采用电子磨损报警器插入制动块100背板的方案中在更换制动块100后需要再装配相匹配的电子磨损报警器，可以降低维护的难度和成本。并且极大程度地提高了零部件的功能集成度，减少了总成零件使用种类，同时降低了产品开发及零件管理成本。
49.例如，磨损检测装置4可以包括检测头和传输线，其中，检测头可以与支撑背板1一体注塑成型，或者，也可以在加工完成后通过焊接实现一体连接，如此，便于对制动块100整体进行更换。
50.在一些实施例中，结合图1和图2，支撑背板1上形成有沿自身厚度方向贯穿的装配孔11，摩擦板2上设有与装配孔11相对的配合孔21，磨损检测装置4可以从装配孔11穿入，使检测头处于与配合孔21的与磨损极限位置相平齐的位置。如此，便于在支撑背板1和摩擦板2装配时，观察检测头的位置，同时，装配孔11和配合孔21也可以为辅助支撑背板1和摩擦板2装配的定位结构，有助于提高装配效率。
51.根据本发明的一些实施例，制动块100还包括报警装置，报警装置可以分别与压力检测装置3和磨损检测装置4连接，以在压力检测装置3检测到制动块100的制动力异常或者磨损检测装置4检测到摩擦板2的磨损达到极限位置时发出警报，提醒用户维修或更换制动块100。
52.在一些可能的实施例中，可以为制动块100设置第一报警装置和第二报警装置，其中，第一报警装置可以与压力检测装置3进行信号传输，第二报警装置可以与磨损检测装置4进行信号传输，第一报警装置用于在制动力异常时发出报警提示，第二报警装置用于在摩擦板2的磨损达到极限位置时发出报警提示。如此，便于用户区分报警。
53.可以理解地，在其他的一些实施例中，压力检测装置3与报警装置(或第一报警装置)均与控制装置连接，控制装置可以为ecu(电子控制单元)，控制装置根据压力检测装置3的检测结果来控制报警装置(或第一报警装置)进行报警；同理，磨损检测装置4与报警装置(或第二报警装置)均与控制装置连接，控制装置根据磨损检测装置4的检测结果来控制报警装置(或第二报警装置)进行报警。
54.在一些实施例中，报警装置(包括上述的第一报警装置和第二报警装置)可以为语音报警装置、灯光报警装置、声光报警装置、屏幕显示报警装置中的一种，当然还可以是其他类型的报警装置，本发明对此不作限制。
55.下面参考图3-图5描述根据本发明第二方面实施例的制动块100的检测方法。
56.本发明实施例的制动块100的检测方法，可以应用于上述实施例中的车用制动器的制动块100。具体地，如图3所示，检测方法可以包括以下步骤：
57.s101，确定压力检测装置3的检测结果；
58.s102，根据压力检测装置3的检测结果判断制动块100的制动力是否异常；
59.s103，在判断到制动块100的制动力异常时，发出制动力异常报警。
60.具体地，在车辆行驶过程中，当车辆进行制动时，由压力检测装置3对摩擦板2所承受的压力进行检测，压力检测装置3将检测结果发送给整车ecu，整车ecu接收数据并对数据进行分析、判断，以确定制动块100的制动力正常或异常，当判断到制动块100的制动力异常时，控制报警装置发出制动力异常报警，报警装置可以为语音报警装置、灯光报警装置、声光报警装置、屏幕显示报警装置中的一种，当然还可以是其他类型的报警装置。
61.根据本发明实施例的制动块100的检测方法，将制动块100制动力的检测逻辑设置为根据压力检测装置3对摩擦板2所承受的压力的检测结果来反映制动块100的制动力状态，能够较为准确地判定制动块100的制动力情况，并在制动力异常时发出警报，提醒用户及时进行维修或更换，有利于提高车辆的可靠性和安全性。
62.在一些实施例中，参考图4，根据压力检测装置3的检测结果判断制动块100的制动力是否正常，包括以下步骤：
63.s1021，获取摩擦板2的不同部位在制动过程中所承受的压力；
64.s1022，判断摩擦板2的不同部位所承受的压力是否均衡；
65.s1023，在确定摩擦板2的不同部位所承受的压力不均衡时，判断为制动块100制动力异常。
66.具体地，由于压力检测装置3的压力感测部31设有多个感测点，且压力感测部31能够覆盖较大的摩擦板2面积，因此能够对摩擦板2上的不同部位所承受的压力进行检测，当整车ecu根据压力检测装置3的检测结果，确定摩擦板2不同部位在车辆制动过程中所承受的压力不等，可以判断为摩擦板2不同部位所承受的压力不均衡，此处的压力不均衡是指摩擦板2的不同部位的压力值差距超过设定范围。此时，可以判断为制动块100制动力异常，然后通过仪表进行制动力异常报警。如此，通过判断压力检测装置3不同部位的压力均衡情况，能够较为准确地反映制动力状态。
67.在一些实施例中，参考图5，检测方法还包括以下步骤：
68.s201，确定磨损检测装置4的检测结果；
69.s202，根据磨损检测装置4的检测结果判断摩擦板的磨损是否到达极限位置；
70.s203，在判断到摩擦板的磨损到达极限位置时，发出极限磨损报警。
71.具体地，在车辆行驶过程中，当车辆进行制动时，由磨损检测装置4对摩擦板2来检测磨摩擦板2的厚度，当摩擦板2的厚度达到磨损极限位置时，磨损检测装置4可以直接控制报警装置进行异常报警，或者，也可以通过整车ecu来控制报警装置进行报警。报警装置可以为语音报警装置、灯光报警装置、声光报警装置、屏幕显示报警装置中的一种，当然还可以是其他类型的报警装置。如此，检测方法简单可靠。
72.在一些实施例中，根据磨损检测装置4的检测结果判断摩擦板的磨损是否到达极限位置，具体包括以下步骤：
73.s2021，在磨损检测装置4未检测到磨损数据时，判断为摩擦板的磨损未到达极限位置；
74.s2022，在磨损检测装置4检测到磨损数据时，判断为摩擦板的磨损到达极限位置。
75.具体地，由于磨损检测装置4的检测头的位置固定，即磨损检测装置4可以检测到与其平齐时的摩擦板2的厚度，该厚度即磨损极限位置，因此，磨损检测装置4的检测头未与制动盘接触时，即未检测到磨损数据时，可以判断为摩擦板的磨损未达到极限位置；而当磨损检测装置4的检测头与制动盘接触时，说明摩擦板的磨损已达到极限位置。如此，检测方法简单可靠，容易实现。
76.需要说明的是，磨损检测装置4的检测结果可以直观地检测到其对应的摩擦板2部位的磨损情况，而压力检测装置3在车辆制动过程中检测到摩擦板2不同部位的压力不同时，也可以在一定程度上反映摩擦板2不同部位的磨损情况，因此，综合磨损检测装置4和压力检测装置3的检测结果，能够更准确地判断制动块100的整体性能，为用户提供维护和使用的决策依据。
77.下面描述根据本发明第三方面实施例的车用制动器。
78.本实施例的车用制动器，包括：制动盘和上述实施例中的车用制动器的制动块100。
79.具体地，制动块100为两个，分别为内制动块100和外制动块100，两个制动块100相对地设置于制动盘的两侧，以夹紧制动盘或与制动盘分离，当两个制动块100夹紧制动盘时，可以实现车辆的制动，当两个制动块100与制动盘分离时，车辆可以正常行进。
80.根据本发明实施例的车用制动器，通过设置上述实施例中的制动块100，可以自动对制动力、摩擦板2磨损程度等进行监测，从而及时检测和发现车用制动器的性能问题，为维修和更换提供依据，消除驾驶安全隐患，提高了盘式制动器的智能化程度，有利于提高用户驾驶体验。
81.在一些实施例中，两个制动块100的报警线可互相插接，即内制动块100与外制动块100的报警线可以串接，共用一个外接插头，有助于简化线路布局减少了总成零件使用种类，同时降低了产品开发及零件管理成本。
82.应当指出，在说明书中提到的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等表示的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语未必是指同一实施例。此外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，结合明确或未明确描述的其他实施例实现这样的特征、结构或特性处于本领域技术人员的知识范围之内。
83.一般而言，应当至少部分地由语境下的使用来理解术语。例如，至少部分地根据语境，文中使用的术语“一个或多个”可以用于描述单数的意义的任何特征、结构或特性，或者可以用于描述复数的意义的特征、结构或特性的组合。类似地，至少部分地根据语境，还可以将诸如“一”或
“”
的术语理解为传达单数用法或者传达复数用法。
84.应当容易地理解，应当按照最宽的方式解释本公开中的“在
……
上”、“在
……
以上”和“在
……
之上”，以使得“在
……
上”不仅意味着“直接处于某物上”，还包括“在某物上”且其间具有中间特征或层的含义，并且“在
……
以上”或者“在
……
之上”不仅包括“在某物以上”或“之上”的含义，还可以包括“在某物以上”或“之上”且其间没有中间特征或层(即，直接处于某物上)的含义。
85.此外，文中为了便于说明可以使用空间相对术语，例如，“下面”、“以下”、“下方”、“以上”、“上方”等，以描述一个元件或特征相对于其他元件或特征的如图所示的关系。空间
相对术语意在包含除了附图所示的取向之外的处于使用或操作中的器件的不同取向。装置可以具有其他取向(旋转90度或者处于其他取向上)，并且文中使用的空间相对描述词可以同样被相应地解释。
86.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。